《電子技術應用》
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清華大學夏清:電網側儲能發(fā)展呼喚新型激勵型輸配電價機制

2018-11-18

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  如果現(xiàn)在電網公司不把儲能作為重點環(huán)節(jié)放進去,就建輸配電電網,最后輸配電成本還是由用戶來承擔的,。只有讓儲能這樣一個技術被電網所擁抱、所能夠接受,,我們中國乃至世界儲能才能獲得巨大的發(fā)展,因為儲能和電網結合起來的時候,它的價值才能爆發(fā)性的展現(xiàn)出來。

  為推動電網側儲能發(fā)展,、探討儲能技術安全應用,11月15日,,“首屆電網側規(guī)?;瘍δ茈娬緫门c技術論壇”在江蘇盛大開幕,本次論壇以“推動電網側儲能發(fā)展,,探討儲能技術安全應用”為主題,由中國能源研究會儲能專委會,、中關村儲能產業(yè)技術聯(lián)盟主辦,,江蘇省電機工程學會協(xié)辦,國網江蘇省電力有限公司經濟技術研究院,、中天科技集團承辦,,此外本次論壇還得到了中國電力科學研究院南京分院、國網江蘇綜合能源服務有限公司,、國網電動汽車服務江蘇有限公司的大力支持,。論壇將持續(xù)兩天,北極星儲能網作為戰(zhàn)略合作媒體將對大會進行全程直播,。

  清華大學電機系教授,、中國能源研究會儲能專委會副主任委員夏清,在論壇上分享了題為《電網側儲能發(fā)展呼喚新型激勵型輸配電價機制》的報告,。

  夏清:尊敬的史主席,、尹總、劉司長,,各位朋友們,、女士們,、先生們,我今天回到了家鄉(xiāng),,站在這個熱土上感到一種創(chuàng)新的脈動,。我們江蘇率先開始了電網側儲能的大規(guī)模應用,我今天的演講題目就從這里開始,,儲能開啟電網智能互動,、經濟高效的新業(yè)態(tài)。

  首先匯報一下參加北美儲能大會的收獲,。在這個屏幕中間,,加州ISO提出了這樣的一句話:“儲能將成為電網資產,讓電網連接儲能裝置,,提供基于成本管制新型輸電服務,,并參與電網輔助服務市場”。

  這句話告訴我們這樣一個事實:現(xiàn)在加州的ISO已經將儲能作為電網運行的支撐,。你們再看旁邊這幾張圖,。這都是我們一路考察拍的現(xiàn)場圖,變電廠都裝了特斯拉的儲能裝置,。這給了我們重要的啟發(fā),,美國加州將調峰、調頻設備都安裝在電網的變電站,,而不是依賴遙遠地方的電廠解決當地的調峰問題,。這就給了我們重要的啟示,儲能已經成為電網的重要環(huán)節(jié),。

  我想從以下幾個方面和大家進行交流,,第一個它為什么開啟電網的新業(yè)態(tài),儲能對于電網整個價值又是怎么樣的,,儲能該怎么規(guī)劃,,未來的儲能,電網是一個怎么樣的運行方式,,更重要的是我們如何激勵電網側儲能發(fā)展,,呼吁激勵型的輸配電價格機制。

  第一我們?yōu)槭裁撮_啟這個新業(yè)態(tài)呢,?這是由于儲能技術的發(fā)展,、成本不斷地下降、政策支持,,促進容量不斷地提升,。儲能的本質能夠改變我們電網什么呢?以往電力系統(tǒng)所有的規(guī)劃都是按照最大負荷設計的,。有人說電力系統(tǒng)利用效率不高,,但沒有辦法,,要保證最大負荷電力供需平衡。現(xiàn)在可以用儲能這種方式,,電網規(guī)劃不需要按那種最高負荷設計,,可以按照電量平衡的方式規(guī)劃我們的電網,整個電網資產利用率將大幅度提高,,這將事電網的一場革命,。

  從電網系統(tǒng)內部來看,儲能可以改變我們潮流的分布,,可以提供我們虛擬慣量,,可以提供低頻振蕩的阻尼,可以延緩輸配電投資,,提高斷面?zhèn)鬏斎萘?,避免滿足電網N-1冗余建設,還可以參與緊急控制,、黑啟動,,儲能開啟了電網的新業(yè)態(tài)。

  儲能有價值,,但如何評估,?說句實話我不是搞儲能的,但是我總覺得儲能的價值沒有被我們真實的評估,。下面我們看看儲能對我們電網到底是怎樣的價值,。比如說我們這條線路,大家看到電力潮流超出了線路容量,,就超一點點,,對不起,電力系統(tǒng)也要另外一條線路滿足它,,因為我不能停電。那個紅色的線就是新加的,。如果有儲能,?這樣就可以省去一條線路,這樣就可以延緩輸配電設備投資或有效容量投資,,這就是儲能創(chuàng)造的價值,。

  我們學電力系統(tǒng)的人都知道,屏幕上電網的三根線路運行能滿載嗎,?不能,!要防止任何線路故障后引起其他線路過載,必須再加第四條線路?,F(xiàn)在土地資源特別稀缺,,多建一條線路,,絕非易事!如果我們有了儲能,,不要再建設一根線路了,,我們可以利用充電放電解決其他線路不過載的問題。當然儲能是分布在各個變電站上,,保證千家萬戶不停電,。靠儲能解決電網輸電可靠性的難題,,可以節(jié)約昂貴的線路投資?,F(xiàn)在我們能不能改變一下思路。我們電網還有線路熱穩(wěn)極限與端面穩(wěn)定極限不一致問題,。線路發(fā)生接地故障以后,,儲能就可以快速充放電,吸收轉子加速能量,,提高暫態(tài)穩(wěn)定性,,進而提高斷面?zhèn)鬏斎萘俊R陨系氖聦嵍颊f明了儲能在電網中產生巨大的容量效益,,這就是儲能的魅力所在,!

  更重要的是儲能可參與緊急控制,用儲能放電提供頻率支撐,。我們需要及時頻率響應,,需要在各個變電站里面裝上儲能的裝置,支撐電網功率平衡,,支撐頻率平衡,。電網有了儲能以后,業(yè)態(tài)和運行方式都發(fā)生了重大變化,。更重要的是儲能消納新能源發(fā)電的價值評估,,正是因為新能源發(fā)電的波動性才需要儲能。但如何儲能,,存在著效率的問題,。上面這張圖上有兩種方式,其一是很多用戶都裝了儲能,;其二是在一個配電變電站裝儲能,。前者的儲能投資較大,而后者可以發(fā)揮發(fā)揮規(guī)模效益?,F(xiàn)在是時候將儲能作為輸配電重要的組成部分了,。

  現(xiàn)在的電網電力電子化使得電力系統(tǒng)慣量減少了,而儲能可以提供這些慣性的,還需要其他的嗎,?儲能就是一種選擇,。當然這些儲能的價值,今天我拋磚引玉,,我沒有去研究它對整個系統(tǒng)的影響是什么,?儲能在我們行業(yè)能不能形成新的業(yè)態(tài),取決于我們是否研究,,今天我呼喚著學術界開展這方面的研究,。更重要的是現(xiàn)在城市里面有很多的紅區(qū)。什么叫紅區(qū),?用電高峰期間,,一個變電站過容量不夠了!還需要再建一個變壓器嗎,?不需要,,這個時候就裝一個儲能,馬上就解決,,甚至是移動式的都可以,,消除配電網局部時段性的缺電,為我們提供了新的手段,。

  儲能有價值,,我們到底什么地方裝儲能呢?現(xiàn)在研究的比較少,,我給大家提出了一個新的全成本概念,。比如說我隨便拿一條線路出來,將其時序潮流轉成持續(xù)曲線,。對應的每一段輸電容量,,在每一段里面分攤它的固定成本。儲能的價值就在于替代高峰時段每度電固定成本過高的電能,,這就是我們儲能的價值,,我們要把它挖掘出來,過去我們沒有這么去認識,。儲能就是把尖峰都去掉,。更重要的是我們不但要看到空間上成本的差異性,更要看到時間上差異性,。這張圖可以恢復了,每一個時段固定成本是不一樣的,。誰產生的成本,,誰承擔。如果這個高峰負荷的成本由大家平均來擔的話,將導致資源優(yōu)化配置的錯配,。我們還要考慮距離?,F(xiàn)在給大家展示一下電網固定成本的追蹤,各線路的成本連接起來就形成了大電網成本鏈,,有了這個成本鏈,,有空間的分攤,就可以決策在哪個地方建我們的儲能是最合適的,,當然那個地方要有地,、有空間。

  儲能使電網智能柔性,。調頻,、調峰都有了,不要依賴于電廠了,,電廠就是發(fā)能量,。儲能使得電網經濟高效,延緩輸設備投資,、避免火電機組頻繁啟停,,減少常規(guī)機組預留備用,消納新能源更加高效,。好的價值要想發(fā)揮必須依靠制度,,需要體制機制的保障。激勵電網側儲能發(fā)展呼喚開放型的輸配電價格機制?,F(xiàn)在我們電網整個成本是管制的,,與輸變電設備無關的一律不能進入成本。這樣的機制會帶來什么問題,?將激勵建輸配電電網,,最后輸配電成本還是由用戶來承擔,電網要靠輸配電成本形成合理回報,,用戶側裝儲能形成輸配電容量價值得不到承認,,最終將阻礙儲能產業(yè)的發(fā)展!只有讓儲能這樣一個技術被電網所擁抱,,中國乃至世界儲能才能高速的發(fā)展,。因為只有儲能和電網結合起來的時候,它的價值才能爆發(fā)性的展現(xiàn)出來,。反過來,,如果儲能只能到電網外面去干,不產生系統(tǒng)效益,,電網公司說跟我沒關系,,我不感興趣,,這將抑制儲能產業(yè)的發(fā)展。激勵電網側儲能發(fā)展呼喚激勵型的輸配電價格機制,。當電網公司應用儲能產生了輸配電成本節(jié)約的效益時,,應讓電網公司分享這些效益,只有這樣整個輸配電機制,,才能激勵電網公司理性投資,,讓儲能使電網變得經濟高效,才能降低輸配電價格,,最終產生重大的社會福利,,推動電力資源的優(yōu)化配置。

  這就是我給大家分享的所有內容,。我的結論是:儲能使電網由電力平衡走向電量平衡,,賦予了我們電網智能柔性的能力,更獲得了經濟高效的效率,,儲能開啟了我們電網的新業(yè)態(tài),!讓我們共同投身于電網這個偉大的變革時代!謝謝大家,!


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